研究前沿：Chem. Mater.综述-智能水凝胶材料-机械性能可随环境刺激变化

智能水凝胶材料响应各色各样的刺激，展现出广泛的应用前景：从靶向药物递送到精确控制的执行器，从人造肌肉到自愈组织，从光致变色窗到磁传感器等。当受到外部刺激时，水凝胶的响应从微观层面传递到宏观层面，从光学透明度、尺寸大小、形状到亲疏水性等变化。近日，中山大学郭辉副教授和巴黎六大Dominique Hourdet教授及其合作者在Chemistry of Materials上发表综述，系统论述了机械性能，可随环境刺激变化的智能水凝胶材料的最新进展。

图为具有刺激响应机械性能调控的水凝胶。

讨论了参与水凝胶粘弹性响应的不同机制。图为具有响应韧性的水凝胶的机理 a) 非共价相互作用 b) 共价键的形成或断裂 c) 体积变化d) 相分离。

随后涉及热响应水凝胶，光响应水凝胶，pH响应水凝胶，离子响应水凝胶。图为 部分代表性盐敏感性水凝胶及其机械性能的响应性变化。a) 由聚 (3-(甲基丙烯酰氨基)丙基三甲基氯化铵) (MPTC) 和聚(对苯乙烯磺酸钠) (NaSS) 制备的PIC水凝胶的示意图以及在不同NaCl溶液中浸泡时的单轴拉伸性能。b) 所用典型单体的化学结构设计示意图。c) 使用 P(ATAC-adj-PEA) 凝胶从应力-应变曲线获得的断裂应力、断裂应变和弹性模量。d) 在盐水中形成凝聚层的示意图。

文献链接：https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.1c01019

来源：高分子科学前沿。